DE102020109875A1 - Device for estimating a travel time up to a meeting - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Vorrichtung zur Abschätzung einer Fahrzeit (80) bis zu einem Zusammentreffen eines Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug auf einer wiederholt zu durchfahrenden Strecke (400) basierend auf fahrzeugspezifischen Weg-Zeit-Profilen (10,110) offenbart. Dabei umfasst das Fahrzeug eine Einrichtung zu einer Bestimmung einer Eigenposition (50). Das andere Fahrzeug stellt zumindest einen Abschnitt (15) eines ihm zugehörigen Weg-Zeit-Profils (10) bereit. Die Vorrichtung umfasst ein Profilermittlungsmodul (100), das ausgebildet ist, um unter Verwendung der Eigenposition (50) des Fahrzeugs ein Weg-Zeit-Profil (110) zu ermitteln, ein Empfangsmodul (200) zum Empfangen zumindest des Abschnittes (15) des zu dem anderen Fahrzeug gehörigen Weg-Zeit-Profils (10) und ein Abschätzungsmodul (300), das ausgebildet ist, um basierend auf dem ermittelten Weg-Zeit-Profil (110) und dem Weg-Zeit-Profil (10) des anderen Fahrzeugs eine Fahrzeit (80) bis zu einem zukünftigen Zusammentreffen des Fahrzeugs mit dem anderen Fahrzeug abzuschätzen.A device is disclosed for estimating a travel time (80) up to a collision of a vehicle with another vehicle on a route (400) to be traveled repeatedly based on vehicle-specific distance-time profiles (10, 110). The vehicle includes a device for determining its own position (50). The other vehicle provides at least a section (15) of a distance-time profile (10) associated with it. The device comprises a profile determination module (100) which is designed to determine a distance-time profile (110) using the vehicle's own position (50), a receiving module (200) for receiving at least the section (15) of the vehicle the distance-time profile (10) belonging to the other vehicle and an estimation module (300) which is designed to calculate, based on the determined distance-time profile (110) and the distance-time profile (10) of the other vehicle, a Estimate travel time (80) until a future collision of the vehicle with the other vehicle.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abschätzung einer Fahrzeit bis zu einem Zusammentreffen zweier Fahrzeuge, auf ein System zur Abschätzung von Zeitpunkten solcher Zusammentreffen, und insbesondere auf ein Verfahren zur Bestimmung des Zeitpunkts des Aufeinandertreffens mehrerer Fahrzeuge.The present invention relates to a device and a method for estimating a travel time until two vehicles meet, to a system for estimating times of such encounters, and in particular to a method for determining the time of a meeting of several vehicles.
HINTERGRUNDBACKGROUND
In Situationen, in denen mehrere Fahrzeuge wiederholt eine bestimmte Strecke abfahren, können Fahrenden eines solchen Fahrzeugs Vorwarnungen über sich von hinten schnell nähernde Fahrzeuge zur Entlastung dienen. Informationen über erwartete Zusammentreffen - insbesondere bei Überholmanövern - führen daher auf einen Zugewinn an Sicherheit in solchen Situationen. Beispiele solcher Situationen finden sich zunächst im Motorsport, können aber auch etwa in Testverfahren (z.B. bei Fahrzeugtestfahrten) auftreten.In situations in which several vehicles repeatedly drive along a certain route, drivers of such a vehicle can be given advance warnings about vehicles approaching rapidly from behind to relieve the strain. Information about expected encounters - especially during overtaking maneuvers - therefore leads to an increase in safety in such situations. Examples of such situations can initially be found in motorsport, but can also occur in test procedures (e.g. during vehicle test drives).
Im Motorsport existiert als Warnung und Anweisung bei Überholmanövern eine blaue Flagge als Zeichen für Fahrende, die demnächst überrundet werden. Die blaue Flagge zeigt an, dass sich ein schnelleres Fahrzeug nähert, dem das Vorbeifahren zu ermöglichen ist. Flaggensignale werden Fahrenden üblicherweise durch Rennleitungspersonal (Streckenwarte) von Standpunkten abseits der Strecke aus angezeigt.In motorsport, there is a blue flag as a warning and instruction for overtaking maneuvers as a sign for drivers who will soon be lapped. The blue flag indicates that a faster vehicle is approaching and must be allowed to pass. Flag signals are usually displayed to drivers by race control staff (track attendants) from locations away from the track.
Ein Erkennen der Flagge kann dabei insbesondere für Amateure schwierig sein. Zudem lässt die Flagge keine differenzierten Informationen über das überrundende Fahrzeug zu. Solche Informationen sind jedoch insbesondere bei Rennveranstaltungen mit mehreren unterschiedlichen Fahrzeugtypen, beispielsweise bei Veranstaltungen für Rennsportamateure, erwünscht. So gibt es etwa Situationen, in denen sich mehrere äußerlich gleichende Fahrzeuge unterschiedlicher Rennklassen auf der Strecke befinden, die jedoch unterschiedliche physikalische Eigenschaften etwa in Bezug auf die Größe des Motorhubraums aufweisen. Dies kann ein Abschätzen beispielsweise einer zu erwartenden Zeit bis zum Überholvorgang stark erschweren.Recognizing the flag can be difficult, especially for amateurs. In addition, the flag does not allow any differentiated information about the lapping vehicle. However, such information is particularly desirable at racing events with several different vehicle types, for example at events for racing amateurs. For example, there are situations in which there are several outwardly identical vehicles of different racing classes on the track, but which have different physical properties, for example with regard to the size of the engine displacement. This can make it very difficult to estimate, for example, an expected time until the overtaking maneuver.
Aus diesen Überlegungen leitet sich ein Bedarf ab, über Positionsdaten der Fahrzeuge im Voraus zu bestimmen, wann sich zwei Fahrzeuge auf der Strecke begegnen werden. Zur Warnung bei Überhol- oder Auffahrvorgängen dienen im Fahrzeugverkehr üblicherweise Time-to-collision-Berechnungen, wie sie beispielsweise in
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Dieses Ziel wird zumindest teilweise durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1, ein System nach Anspruch 5, ein Verfahren nach Anspruch 8 und ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9 erreicht. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der genannten Ansprüche.This object is at least partially achieved by an apparatus according to
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abschätzung einer Fahrzeit bis zu einem Zusammentreffen eines Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug. Das Fahrzeug und das andere Fahrzeug befinden sich dabei auf einer wiederholt zu durchfahrenden Strecke, und die Abschätzung beruht auf fahrzeugspezifischen Weg-Zeit-Profilen. Das Fahrzeug ist mit einer Einrichtung zu einer Bestimmung einer Eigenposition ausgestattet, und die Vorrichtung umfasst ein Profilermittlungsmodul, das ausgebildet ist, um unter Verwendung der Eigenposition des Fahrzeugs ein Weg-Zeit-Profil zu ermitteln. Das andere Fahrzeug stellt zumindest einen Abschnitt eines ihm zugehörigen Weg-Zeit-Profils bereit, und die Vorrichtung umfasst ein Empfangsmodul zum Empfangen zumindest dieses Abschnittes des zu dem anderen Fahrzeug gehörigen Weg-Zeit-Profils. Zudem umfasst die Vorrichtung ein Abschätzungsmodul, das ausgebildet ist, um basierend auf dem ermittelten Weg-Zeit-Profil und dem Weg-Zeit-Profil des anderen Fahrzeugs eine Fahrzeit bis zu einem zukünftigen Zusammentreffen des Fahrzeugs mit dem anderen Fahrzeug abzuschätzen.The present invention relates to a device for estimating a travel time up to a collision of a vehicle with another vehicle. The vehicle and the other vehicle are located on a route to be traveled repeatedly, and the estimate is based on vehicle-specific distance-time profiles. The vehicle is equipped with a device for determining an own position, and the device comprises a profile determination module which is designed to determine a distance-time profile using the own position of the vehicle. The other vehicle provides at least a section of a path-time profile associated with it, and the device comprises a receiving module for receiving at least this section of the path-time profile associated with the other vehicle. In addition, the device comprises an estimation module which is designed to estimate a travel time up to a future collision of the vehicle with the other vehicle based on the determined path-time profile and the path-time profile of the other vehicle.
Unter Eigenposition wird hierbei eine Information über eine Position des betreffenden Fahrzeugs bzw. über die Zeit, zu der das betreffende Fahrzeug die Position einnimmt, verstanden. Die Einrichtung zur Bestimmung einer Eigenposition kann beispielsweise ein Empfangsgerät für Signale eines globalen Satellitennavigationssystems (GNSS) wie beispielsweise des Global Positioning System (GPS) umfassen. Vielfach sind Rennfahrzeuge bereits standardmäßig mit einem Gerät dieser Art ausgestattet. In Ausführungsbeispielen beinhalten die Eigenpositionen jeweils mit einem Zeitstempel versehene Positionsdaten. Eigenpositionen eines Fahrzeugs können sich dabei auch auf eine Streckenposition (eine Position bezüglich einer geeigneten Streckenkoordinate) beziehen. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn für ein Profil der Rundenzeit weniger die Position auf einer Karte relevant ist, sondern der Fortschritt in einem Koordinatensystem der Strecke.Own position is understood here to be information about a position of the vehicle in question or about the time at which the vehicle in question assumes the position. The device for determining one's own position can include, for example, a receiver for signals from a global satellite navigation system (GNSS) such as the Global Positioning System (GPS). In many cases, racing vehicles are already there equipped with a device of this type as standard. In exemplary embodiments, the own positions each contain position data provided with a time stamp. A vehicle's own positions can also relate to a route position (a position with respect to a suitable route coordinate). This can be the case in particular if the position on a map is less relevant for a profile of the lap time, but the progress in a coordinate system of the route.
Die wiederholt zu durchfahrende Strecke kann insbesondere eine Rennstecke sein. Neben dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug können sich weitere Fahrzeuge auf der Strecke befinden.The route to be traveled repeatedly can in particular be a racing route. In addition to the vehicle and the other vehicle, there may be other vehicles on the route.
Ein Weg-Zeit-Profil umfasst einen Satz von Daten, aus denen sich erwartete Eigenpositionen des Fahrzeugs bzw. des anderen Fahrzeugs insbesondere im Bezug auf die Strecke in einem zeitlichen Verlauf bestimmen lassen (z.B. bezüglich eines Fixpunktes wie einer Startlinie). Eine Ermittlung eines Weg-Zeit-Profils umfasst ein Aufzeichnen einer Anzahl von Eigenpositionen und zugehörigen Zeiten, die das Fahrzeug in einer Durchfahrt der Strecke einnimmt. Ein Weg-Zeit-Profil besteht damit grundsätzlich erst, wenn Fahrende mit dem Fahrzeug die Strecke einmal durchfahren haben. Es soll als Voraussage der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs für spätere Durchfahrten dienen. Dabei wird von der Annahme ausgegangen, dass ein geübter Fahrender (auch auf einem Amateurlevel) die Strecke im Idealfall jeweils in einer ähnlichen Weise durchfährt.A distance-time profile comprises a set of data from which the expected own positions of the vehicle or the other vehicle can be determined over time, especially with regard to the route (e.g. with regard to a fixed point such as a starting line). Determining a distance-time profile includes recording a number of self-positions and associated times that the vehicle occupies in one drive through the route. A distance-time profile therefore only exists once the driver has driven the vehicle through the route. It is intended to serve as a prediction of the vehicle's driving trajectory for later passages. This is based on the assumption that an experienced driver (even at an amateur level) ideally drives the route in a similar way.
Optional umfassen die fahrzeugspezifischen Weg-Zeit-Profile jeweils eine Vielzahl von diskreten Zeitpunkten und dazugehörigen Positionsangaben und der zumindest eine Abschnitt eine oder mehrere der folgenden Angaben: eine oder mehrere zukünftige Zeitpunkt(e) und die dazugehörige(n) Position(en), eine Positionsangabe des anderen Fahrzeugs zum Zeitpunkt der Bereitstellung. Die Weg-Zeit-Profile des Fahrzeugs und des anderen Fahrzeugs können insbesondere eine Menge von Daten umfassen, mit denen sich zukünftige Eigenpositionen des jeweiligen Fahrzeugs abschätzen lassen, und der Abschnitt des Weg-Zeit-Profils, den das andere Fahrzeug bereitstellt, lässt mindestens ein Abschätzen einer zukünftigen Eigenposition zu und/oder umfasst eine aktuelle Eigenposition des anderen Fahrzeugs.Optionally, the vehicle-specific path-time profiles each include a plurality of discrete points in time and associated position information and the at least one section includes one or more of the following information: one or more future point in time (s) and the associated position (s), a Position of the other vehicle at the time of provision. The path-time profiles of the vehicle and the other vehicle can in particular include a set of data with which future own positions of the respective vehicle can be estimated, and the section of the path-time profile provided by the other vehicle allows at least one Estimating a future own position and / or includes a current own position of the other vehicle.
Eine Übertragung von Daten zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug kann beispielsweise durch ein Kommunikationssystem über elektromagnetische Wellen, beispielsweise durch ein Funksystem, erfolgen. Der Abschnitt, der dabei vom anderen Fahrzeug übertragen wird, ist umfangreich genug, um eine Abschätzung von Eigenpositionen des anderen Fahrzeugs für eine wahrscheinliche Zeitspanne des Überholungsvorgangs zu ermöglichen. Dabei kann die Eigenposition des anderen Fahrzeugs indirekt durch den Beginn des Abschnitts zum Übertragungszeitpunkt enthalten sein. Alternativ oder zusätzlich können auch eine oder mehrere Positionen oder Eigenpositionen vom anderen Fahrzeug an das Fahrzeug gesendet werden. Im Abschätzungsmodul werden in Abhängigkeit der Eigenpositionen der Fahrzeuge die Weg-Zeit-Profile verglichen, und daraus eine Zeit bis zu einem Zusammentreffen des Fahrzeugs und des anderen Fahrzeugs bestimmt.Data can be transmitted between the vehicle and the other vehicle, for example, by a communication system using electromagnetic waves, for example by a radio system. The section that is transmitted by the other vehicle is extensive enough to enable the other vehicle's own positions to be estimated for a probable period of time during the overtaking process. The own position of the other vehicle can be included indirectly through the beginning of the section at the time of transmission. Alternatively or additionally, one or more positions or own positions can also be sent from the other vehicle to the vehicle. In the estimation module, the distance-time profiles are compared as a function of the vehicles' own positions, and from this a time until the vehicle and the other vehicle meet is determined.
Die Module der Vorrichtung - insbesondere das Profilermittlungsmodul, das Empfangsmodul und das Abschätzungsmodul - liegen nicht notwendigerweise als getrennte Einheiten vor, sondern können zusammengefasst, als nicht eigenständige Bestandteile anderer Teile der Vorrichtung bzw. funktional untrennbar ausgebildet sein.The modules of the device - in particular the profile determination module, the receiving module and the estimation module - are not necessarily present as separate units, but can be combined, as non-independent components of other parts of the device or functionally inseparable.
Optional ist das Profilermittlungsmodul weiter ausgebildet, um in einem Lernprozess das Weg-Zeit-Profil des Fahrzeugs basierend auf mindestens einer Durchfahrt der Strecke zu bestimmen.Optionally, the profile determination module is further designed to determine the distance-time profile of the vehicle based on at least one passage of the route in a learning process.
Der Lernprozess kann insbesondere darin bestehen, dass die Vorrichtung jeweils während einer Durchfahrt der Strecke ein Weg-Zeit-Profil ermittelt und das Weg-Zeit-Profil am Ende der Runde mit einem bereits bestehenden Weg-Zeit-Profil vergleicht, verbindet und/oder das neu ermittelte Weg-Zeit-Profil bewertet. In die Bewertung können insbesondere erkannte Fahrfehler oder äußere Umstände wie beispielsweise Witterungsbedingungen, ein Vorhandensein von Bereichen mit Geschwindigkeits- oder sonstigen Fahrbegrenzungen oder auch ein Wartungshalt (Boxenstopp) einfließen bzw. bewusst ignoriert werden. Zudem können Informationen über Art und Anzahl anderer Fahrzeuge auf der Strecke und über technische Daten des Fahrzeugs (etwa Hubraum oder maximale Beschleunigung) in die Bewertung eingehen. Ein Ersetzten eines zuvor bestimmten Weg-Zeit-Profils kann in einem Verwerfen eines zuvor bestimmten Weg-Zeit-Profils, einer Mittelung oder gewichteten Mittelung oder auch in einer Auswahl z.B. der schnellsten Runde aus mehreren Weg-Zeit-Profilen bestehen.The learning process can, in particular, consist in the device determining a distance-time profile during a journey through the route and comparing the distance-time profile with an already existing distance-time profile at the end of the lap, connecting and / or the newly determined distance-time profile evaluated. In particular, recognized driving errors or external circumstances such as weather conditions, the presence of areas with speed or other driving restrictions or a maintenance stop (pit stop) can be included or deliberately ignored in the assessment. In addition, information about the type and number of other vehicles on the route and about technical data of the vehicle (e.g. cubic capacity or maximum acceleration) can be included in the assessment. A replacement of a previously determined distance-time profile can consist of discarding a previously determined distance-time profile, an averaging or weighted averaging or also in a selection e.g. of the fastest lap from several distance-time profiles.
Optional ist das Profilermittlungsmodul weiter ausgebildet, um für eine Unterteilung der Strecke in eine Anzahl von Streckensegmenten gleicher Länge eine Position des Fahrzeugs im Weg-Zeit-Profil durch Identifikation eines korrespondierenden Streckensegments sowie einer Verschiebung innerhalb des korrespondierenden Streckensegments zu bestimmen.Optionally, the profile determination module is further designed to determine a position of the vehicle in the distance-time profile by identifying a corresponding route segment and a shift within the corresponding route segment for a subdivision of the route into a number of route segments of the same length.
Die Länge eines Streckensegments kann sich dabei beispielsweise auf eine Mittellinie der Strecke beziehen.The length of a route segment can relate to a center line of the route, for example.
Optional ist die Einrichtung zur Fahrzeitbestimmung ausgebildet, um nach einer definierten Bedingung an die abgeschätzte Fahrzeit ein Warnsignal auszugeben.The device for determining the travel time is optionally designed to output a warning signal to the estimated travel time according to a defined condition.
Der Begriff „Warnsignal“ ist dabei breit gefasst; es kann sich um ein akustisches Signal für einen Fahrenden des Fahrzeugs oder auch um Weitergabe der ermittelten Information an übergeordnete Systeme handeln. Das Warnsignal kann auch an das andere Fahrzeug weitergeleitet bzw. übertragen werden.The term “warning signal” is broadly defined; it can be an acoustic signal for a driver of the vehicle or the transmission of the determined information to higher-level systems. The warning signal can also be forwarded or transmitted to the other vehicle.
Die Vorrichtung kann dabei ganz oder teilweise auch außerhalb des Fahrzeugs, beispielsweise in einer zentralen Recheneinheit, ausgebildet sein. In diesem Fall erhält die Recheneinheit die Eigenpositionen des Fahrzeugs und/oder des anderen Fahrzeugs. Die Übertragung von Weg-Zeit-Profilen bzw. mindestens des Abschnitts eines Weg-Zeit-Profils kann innerhalb der Recheneinheit erfolgen, und lediglich das Ergebnis der Abschätzung der Fahrzeit bis zu einem Zusammentreffen und/oder das Warnsignal an das Fahrzeug und/oder an das andere Fahrzeug übertragen werden.The device can also be designed entirely or partially outside the vehicle, for example in a central processing unit. In this case, the processing unit receives the own positions of the vehicle and / or of the other vehicle. The transmission of distance-time profiles or at least the section of a distance-time profile can take place within the processing unit, and only the result of the estimation of the driving time up to a meeting and / or the warning signal to the vehicle and / or to the other vehicle are transferred.
Ausführungsbeispiele beziehen sich auch auf ein System zur Abschätzung von Zeitpunkten von Zusammentreffen für eine Anzahl von Fahrzeugen basierend auf fahrzeugspezifischen Weg-Zeit-Profilen, die jeweils ein wahrscheinliches Geschwindigkeitsprofil des zugehörigen Fahrzeugs wiedergeben. Das System umfasst zumindest eine Positionsbestimmungseinrichtung, die ausgebildet ist, um wiederholt Eigenpositionen der Fahrzeuge zu bestimmen. Weiter umfasst das System eine Kommunikationseinrichtung, die ausgebildet ist, um Daten zwischen mindestens jeweils zwei Fahrzeugen zu übertragen, wobei die Daten von den Weg-Zeit-Profilen der Fahrzeuge abhängen. Zudem umfasst das System eine Vorrichtung zu einer Abschätzung der Fahrzeit nach der vorangehenden Beschreibung, die in jedem Fahrzeug ausgebildet ist. Die Positionsbestimmungseinrichtungen können beispielsweise in jedem Fahrzeug vorhanden sein oder es wird eine (zentrale) Positionsbestimmungseinrichtung, die für alle Fahrzeuge die Positionen bestimmen kann, die dann mit Fahrzeugen über die Kommunikationseinrichtung kommunizieren kann.Embodiments also relate to a system for estimating times of encounters for a number of vehicles based on vehicle-specific path-time profiles, each of which reproduces a probable speed profile of the associated vehicle. The system comprises at least one position determination device which is designed to repeatedly determine the vehicles' own positions. The system further comprises a communication device which is designed to transmit data between at least two vehicles in each case, the data depending on the distance-time profiles of the vehicles. In addition, the system comprises a device for estimating the travel time as described above, which is embodied in each vehicle. The position determination devices can be present in each vehicle, for example, or there is a (central) position determination device which can determine the positions for all vehicles and which can then communicate with vehicles via the communication device.
Optional ist dabei, dass die Kommunikationseinrichtung ausgebildet ist, um zwischen einem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug Daten gemäß mindestens einem Aufzählungspunkt der folgenden Liste zu übertragen:
- - Positionen der Fahrzeuge,
- - Weg-Zeit-Profile der Fahrzeuge (oder Abschnitte davon),
- - Fahrzeiten bis zu einem zukünftigen Zusammentreffen des Fahrzeugs mit dem anderen Fahrzeug,
- - Geschwindigkeiten der Fahrzeuge.
- - positions of the vehicles,
- - Distance-time profiles of the vehicles (or sections thereof),
- - Travel times until a future meeting of the vehicle with the other vehicle,
- - Vehicle speeds.
Optional bestimmt die Positionsbestimmungseinrichtung Eigenpositionen der Fahrzeuge in regelmäßigen Zeitabständen, beispielsweise mit einer Frequenz von
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zu einer Abschätzung einer Fahrzeit bis zu einem Zusammentreffen eines Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug auf einer wiederholt zu durchfahrenden Strecke. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- - Bestimmen eines ersten Weg-Zeit-Profils für die zu durchfahrende Strecke unter Verwendung von Eigenpositionen des Fahrzeugs;
- - Empfangen eines zweiten Weg-Zeit-Profils für die zu durchfahrende Strecke unter Verwendung von Eigenpositionen des anderen Fahrzeugs;
- - Abschätzen einer Fahrzeit bis zu einem zukünftigen Zusammentreffen des Fahrzeugs und des anderen Fahrzeugs unter Verwendung zumindest eines Abschnitts des ersten Weg-Zeit-Profils sowie zumindest eines Abschnitts des zweiten Weg-Zeit-Profils.
- - Determination of a first path-time profile for the route to be traveled using the vehicle's own positions;
- - Receiving a second distance-time profile for the route to be traveled using the other vehicle's own positions;
- - Estimating a travel time until a future meeting of the vehicle and the other vehicle using at least a section of the first travel-time profile and at least a section of the second travel-time profile.
Das Verfahren setzt sich gemäß diesen Schritten aus zwei wesentlichen Teilen zusammen. Der erste Teil ist die Aufnahme und Verarbeitung der Daten, die für die Berechnung der Zeitabstände zwischen den einzelnen Fahrzeugen bzw. Rennteilnehmern benötigt werden. Der zweite Teil ist die eigentliche Berechnung des Zeitabstands zwischen den Teilnehmern.According to these steps, the process consists of two main parts. The first part is the recording and processing of the data required to calculate the time intervals between the individual vehicles or race participants. The second part is the actual calculation of the time interval between the participants.
Ausführungsbeispiele beziehen sich auch auf ein Computerprogrammprodukt mit einem Datenträger und darauf abgespeichertem Softwarecode, welches ausgebildet ist, um bei einem Ausführen des Softwarecodes in mindestens einem datenverarbeitenden Gerät ein Verfahren der vorangehend beschriebenen Art auszuführen.Embodiments also relate to a computer program product with a data carrier and software code stored thereon, which is designed to carry out a method of the type described above when the software code is executed in at least one data processing device.
Insbesondere kann das Verfahren als Softwarecode auf einem Gerät gespeichert werden, das eine Plug-and-Play-Eigenschaft aufweist, also als Peripheriegerät an eine in dem Fahrzeug bestehende Einrichtung angeschlossen werden kann, ohne weitere Konfigurationen oder Einstellungen vorzunehmen oder Gerätetreiber zu installieren.In particular, the method can be stored as software code on a device that has a plug-and-play property, that is, can be connected as a peripheral device to a device existing in the vehicle without having to make further configurations or settings or install device drivers.
In Ausführungsbeispielen wird das Verfahren durchgeführt als ein Verfahren zur Bestimmung des Zeitpunkts eines Aufeinandertreffens mindestens zweier Fahrzeuge auf einem vorher bekannten Streckenverlauf, gekennzeichnet dadurch, dass für die betroffenen Fahrzeuge aus vergangenen telemetrischen Daten ein Weg-Zeit-Profil oder Strecken-Zeit-Profil bzw. Bewegungsprofil angelegt wird, wodurch sich der künftige Zeitpunkt des Aufeinandertreffens vorhersagen lässt. Dabei können mindestens die Positionsdaten und/oder die Geschwindigkeitsdaten des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeuge genutzt werden, um mindestens das Bewegungsprofil eines einzelnen Fahrzeugs, bevorzugt aber von mehreren bzw. allen Fahrzeugen auf der Strecke zu berechnen. Die Entscheidung über die Aktualisierung der Bewegungsprofile erfolgt zumindest auf Basis der Auswertung von Telemetriedaten. Die Berechnung des Weg-Zeit-Profils erfolgt durch eine geeignete Recheneinheit mithilfe von mindestens einem aufgezeichneten Bewegungsprofil eines der Fahrzeuge. Dabei kann die Recheneinheit als eine von den Fahrzeugen unabhängige Recheneinheit umgesetzt sein oder sich in einem Fahrzeug befinden. Weiter kann mindestens ein Teil der Informationsübermittlung über eine Kommunikationsschnittstelle erfolgen, die mithilfe von elektromagnetischen Wellen oder Schallwellen die notwendigen Informationen für die Berechnung vom entsprechenden Fahrzeug an die umliegenden Fahrzeuge und/oder an eine zentrale Recheneinheit und/oder an eine andere Kommunikationseinheit überträgt. Darüber hinaus kann in dem Fahrzeug während des Rennens ein Informations- oder Warnsignal generiert werden, sofern ein Schwellwert für die Zeit bis zum Aufeinandertreffen unterschritten wird. Optional unterbleibt die Generierung des Informations- oder Warnsignals, sofern die Rennklasse und aktuelle Runde der sich nähernden Fahrzeugen sich nicht unterscheiden.In exemplary embodiments, the method is carried out as a method for determining the point in time when at least two vehicles collide with one another known route, characterized in that a distance-time profile or distance-time profile or movement profile is created for the vehicles concerned from past telemetric data, whereby the future time of the meeting can be predicted. At least the position data and / or the speed data of the vehicle or vehicles can be used to calculate at least the movement profile of an individual vehicle, but preferably of several or all vehicles on the route. The decision to update the movement profiles is made at least on the basis of the evaluation of telemetry data. The distance-time profile is calculated by a suitable computing unit with the aid of at least one recorded movement profile of one of the vehicles. The computing unit can be implemented as a computing unit that is independent of the vehicles or it can be located in a vehicle. Furthermore, at least part of the information transfer can take place via a communication interface that uses electromagnetic waves or sound waves to transfer the necessary information for the calculation from the corresponding vehicle to the surrounding vehicles and / or to a central processing unit and / or to another communication unit. In addition, an information or warning signal can be generated in the vehicle during the race, provided that the value falls below a threshold value for the time until the meeting. The generation of the information or warning signal is optionally omitted if the racing class and current lap of the approaching vehicles do not differ.
Zusammenfassend besteht ein Kern der Erfindung aus der Berechnung der Zeitabstände zwischen den Fahrzeugen. Entscheidend ist dabei, dass bereits aufgezeichnete Daten für die Berechnung verwendet werden, da auf einer Rennstrecke Annahmen wie konstante Beschleunigung oder konstante Geschwindigkeit nicht der Realität entsprechen; vielmehr fahren die Fahrzeuge auf der Rennstrecke so schnell, wie es unter den gegebenen Randbedingungen möglich ist. Zu den Randbedingungen zählen die verschiedenen Teilnehmer, die ebenfalls auf der Strecke sind, Witterungsbedingungen, Straßenbedingungen und der aktuelle Zustand des Rennens (z.B. Rennabbruch oder ein langsam zu befahrener Sektor aufgrund eines Unfalls).In summary, a core of the invention consists of the calculation of the time intervals between the vehicles. It is crucial that data that have already been recorded are used for the calculation, since assumptions such as constant acceleration or constant speed do not correspond to reality on a racetrack; rather, the vehicles drive as fast on the racetrack as is possible under the given boundary conditions. The boundary conditions include the various participants who are also on the track, weather conditions, road conditions and the current state of the race (e.g. the race has been abandoned or a sector that is slowly driven through due to an accident).
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bieten die folgenden Vorteile. Die Vorrichtung und das beschriebene Verfahren sind vor allem geeignet für den Einsatz auf abgeschlossenen Strecken, da für die Anwendung ein Mindestmaß an Informationen notwendig ist. Dazu zählen z.B. die Annahmen, dass die Fahrzeuge starke Änderungen der Geschwindigkeit durchführen, und dass sie auf einer vorher bekannten Strecke fahren. Für eine Motorsportanwendung ist die Vorrichtung geeignet, die Sicherheit für die Rennfahrenden auf der Strecke zu verbessern, indem durch die automatisierte Berechnung der Begegnungszeitpunkte Fahrenden eine Quelle für Unaufmerksamkeit abgenommen wird, da er/sie rechtzeitig über nahende Fahrzeuge informiert werden kann.Embodiments of the present invention offer the following advantages. The device and the method described are particularly suitable for use on closed routes, since a minimum amount of information is required for the application. These include, for example, the assumptions that the vehicles make sharp changes in speed and that they are traveling on a previously known route. For a motorsport application, the device is suitable for improving the safety of the racing drivers on the track by removing a source of inattentiveness from the driver through the automated calculation of the meeting times, since he / she can be informed in good time about approaching vehicles.
FigurenlisteFigure list
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränken, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.
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1 zeigt ein Schema für ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
2 zeigt ein Ablaufdiagramm zu einer Erstellung eines Weg-Zeit-Profils. -
3 zeigt Details zur Bestimmung einer Position auf der Strecke. -
4 illustriert einen Abgleich zweier Weg-Zeit-Profile. -
5 zeigt Schritte eines Verfahrens zur Abschätzung einer Fahrzeit bis zu einem Zusammentreffen zweier Fahrzeuge.
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1 shows a scheme for an embodiment of the present invention. -
2 shows a flowchart for creating a path-time profile. -
3 shows details for determining a position on the route. -
4th illustrates a comparison of two distance-time profiles. -
5 shows steps of a method for estimating a travel time until two vehicles meet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Eine Eigenposition
Die rechte Seite illustriert die Bestimmung der Zeit bis zu einem Zusammentreffen. Dabei sind die Weg-Zeit-Profile
Befinden sich mehrere Fahrzeuge im Rennen, so kann der Prozess auch für alle diese Fahrzeuge durchgeführt werden. Aus den jeweiligen verschobenen Weg-Zeit-Profilen werden dann für jedes Fahrzeug einzeln die relevanten Profile ausgewählt, für die eine Überholung möglich ist. Es werden also nur Fahrzeuge für eine mögliche Überholung in Betracht gezogen, die sich in einem bestimmten Abstand zum Fahrzeug befinden, oder es wird eine maximale Anzahl an Überholungen für den betrachteten Zeitraum bis zur nächsten Berechnung angenommen. Für die relevanten Fahrzeuge und deren Profile wird eine mögliche Überholung durch Suche nach Schnittpunkten geprüft.If there are several vehicles in the race, the process can also be carried out for all of these vehicles. The relevant profiles for which an overhaul is possible are then selected individually for each vehicle from the respective shifted distance-time profiles. Only vehicles that are at a certain distance from the vehicle are considered for a possible overhaul, or a maximum number of overhauls is assumed for the period under consideration until the next calculation. A possible overhaul is checked for the relevant vehicles and their profiles by searching for intersections.
Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the description, the claims and the figures can be essential for the implementation of the invention both individually and in any combination.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Weg-Zeit-Profil eines anderen FahrzeugsDistance-time profile of another vehicle
- 1515th
- Abschnitt des Weg-Zeit-Profils eines anderen FahrzeugsSection of the path-time profile of another vehicle
- 3030th
- äußere Faktorenexternal factors
- 5050
- Eigenposition des FahrzeugsOwn position of the vehicle
- 8080
- FahrzeitTravel time
- 9090
- Warnung (blaue Flagge)Warning (blue flag)
- 100100
- ProfilermittlungsmodulProfiling module
- 110110
- Weg-Zeit-Profil des FahrzeugsDistance-time profile of the vehicle
- 200200
- EmpfangsmodulReceiving module
- 300300
- AbschätzungsmodulEstimation module
- 400400
- Streckeroute
- 401, ..., 404:401, ..., 404:
- SegmentstreckenSegment routes
- S100, ..., S300:S100, ..., S300:
- VerfahrensschritteProcedural steps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102017215692 A1 [0005]DE 102017215692 A1 [0005]
- DE 112016001484 T5 [0005]DE 112016001484 T5 [0005]
Claims (10)
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